1) Tienes la ecuación:
e^(2y) - ln(x^3) = 3, luego derivas en todos los términos de la ecuación (recuerda que y es una función de x, por lo que en el primer término debes aplicar la regla de la cadena):
e^(2y) * 2y ' - (1 / x^3)*3x^2 = 0, ordenas factores en el primer término y simplificas en el segundo término:
2e^(2y)*y ' - 3/x = 0, haces pasaje de término y queda:
2e^(2y)*y ' = 3/x, haces pasaje de factores como divisores y queda:
y ' = ( 3/x) / ( 2e^(2y) ), resolvemos la división entre expresiones fraccionarias:
y ' = 3 / ( 2x*e^(2y) ),
que es la expresión de la derivada y ', y observa que debe cumplirse que x debe ser distinto de cero.
2) Tienes la ecuación explícita de la función y:
y = V( tan(lnx) ) = ( tan(lnx) )^(1/2), luego derivas con regla de la cadena (observa que tienes una potencia cuyo argumento es una tangente, cuyo argumento es un logaritmo):
y ' = (1/2)*( tan(lnx) )^(-1/2) * 1/( (cos(lnx) )^2 * 1/x,
luego observa que para x = e^(pi/4) tienes: lnx = pi/4, cos(pi/4) = V(2)72, tan(pi/4) = 1,
luego reemplazas y queda (recuerda que el valor de la derivada es la pendiente de la recta tangente en el punto de la gráfica de la función)::
y ' = (1/2)*( 1 )^(-1/2) * 1/( V(2)/2 )^2 * 1/e^(pi/4) = (1/2)*1 * 2 *1/e^(pi/4) = 1 / e^(pi/4) = e^(-pi/4) = Mt (pendiente de la recta tangente en el punto de estudio).
3) Recuerda que la ecuación de la recta bisectriz del primer y del tercer cuadrante es y = x, por lo que su pendiente es m = 1. Luego, como tenemos en el enunciado que la recta tangente es perpendicular a la recta bisectriz, tenemos para su pendiente: Mt = -1/m, reemplazamos y queda: Mt = -1/1 = -1, que es la pendiente de la recta tangente(*).
Luego tenemos la expresión de la función:
f(x) = y = ln( x^2 / (x - 1) ) = aplicamos propiedad del logaritmo de un cociente = ln(x^2) - ln(x - 1),
luego aplicamos propiedad del logaritmo de una potencia en el primer término y queda:
y = 2lnx - ln(x - 1),
ahora si, pasamos a derivar:
y ' = 2/x - 1/(x-1),
luego, tenemos que Mt = -1 ( lo reemplazamos en lugar de y ' ), y que la abscisa del punto es a (lo reemplazamos en lugar de x) y queda la ecuación:
- 1 = 2/a - 1/(a-1), extraemos denominador común a la derecha y queda:
-1 = ( 2(a-1) - a ) / a(a-1), resolvemos el numerador a la derecha y hacemos pasaje de divisor como factor y queda:
-1a(a-1) = a - 2, distribuimos a la izquierda y queda:
- a^2 + a = a - 2, cancelamos términos y queda:
- a^2 = -2, multiplicamos en ambos miembros por -1 y queda:
a^2 = 2, que nos lleva a dos opciones:
a = - V(2) (observa que no pertenece al dominio de la función, por lo que descartamos esta opción),
a = V(2), que es la solución, porque si pertenece al dominio de la función.
Espero haberte ayudado.